原來，對於由較輕原子組成的物質，如肌肉等，X射線透過時很少有所減弱，但對於骨頭等由較重原子組成的物質，X射線幾乎全部被吸收了。因此，在用X射線透視人體時，在熒屏上就留下了人體內組織的黑影，由此透過人體肌肉看見肺部。X射線是一種波長極短，能量很大的電磁波，X射線的波長比可見光的波長更短(約在0.001～10奈米，醫學上應用的X射線波長約在0.001～0.1 奈米之間)，它的光子能量比可見光的光子能量大幾萬至幾十萬倍 。 由德國物理學家W.K.倫琴於1895年發現，故又稱倫琴射線。x射線具有很高的穿透本領，能透過許多對可見光不透明的物質，如墨紙、木料等。這種肉眼看不見的射線可以使很多固體材料發生可見的熒光，使照相底片感光以及空氣電離等效應。X射線最初用於醫學成像診斷和 X射線結晶學。X射線也是遊離輻射等這一類對人體有危害的射線。2017年10月27日，世界衛生組織國際癌症研究機構公佈的致癌物清單初步整理參考，X射線和伽馬射線輻射在一類致癌物清單中。產生X射線的最簡單方法是用加速後的電子撞擊金屬靶。撞擊過程中，電子突然減速，其損失的動能（其中的1%）會以光子形式放出，形成X光光譜的連續部分，稱之為制動輻射。透過加大加速電壓，電子攜帶的能量增大，則有可能將金屬原子的內層電子撞出。於是內層形成空穴，外層電子躍遷回內層填補空穴，同時放出波長在0.1奈米左右的光子。由於外層電子躍遷放出的能量是量子化的，所以放出的光子的波長也集中在某些部分，形成了X光譜中的特徵線，此稱為特性輻射。